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wonderfulong版主 (著名写手)
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[交流]
催化知识大科普，欢迎虫友来交流！第二期（氧化铁催化材料）
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催化知识大科普，欢迎虫友来交流！ 感谢虫友对催化版的关顾，为了更好的活跃板块，营造积极的学术气氛，板块推出催化材料知识大科普系列活动，针对催化领域的某一方面开展交流讨论，丰富广大虫友的眼界和对相关领域的了解，更为有需要的虫友提供知识、技术和方法的支持。欢迎广大虫友积极讨论和献计献策，当然也可以推荐下一期集中讨论的内容，催化版会针对大家的建议确定每次的主题，也会对高品质回复帖子的虫友奖励2-10BB，对于有真正见解和贡献的回帖，会考虑奖励C-EPI，欢迎虫友积极参与。 第二期（氧化铁催化材料） 铁在催化领域是一个既古老又很新奇的元素。100多年前，氧化铁被用于合成氨反应，为世界农业生产和消除贫困做出不朽的贡献。铁同样被发现是一类不可或缺的生命元素，在目前发现的生命体重都发挥重要的作用。近期，氧化铁催化材料在能源，化工，环境领域表现出优异的性能。其独特的电子结构以及较易的Fe3+与Fe2+的价态循环成为理想的（贵）金属载体，而且其自身作为催化剂也在氧化-还原，费托合成，VOCs燃烧，以及SCR等反应中表现出优异的性能，欢迎大家针对氧化铁催化材料的合成，反应以及其形貌、结构、电子、价态对不同反应的影响开展讨论，可以让广大虫友在这里获得氧化铁催化材料更加全面的知识。
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由于是交流活动，希望大家尽可能详尽的叙述相关知识，这样对广大虫友更有帮助。
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 催化&材料 | 【官方】催化版块 |
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wonderfulong
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liwentao2010: 回帖置顶 2016-02-22 12:26:17
liwentao2010: 金币+10, 有意义，铁元素是个很好的东西，值得花时间研究；此外，可以做一期铜元素的专题 2016-02-22 12:28:13
liwentao2010: 回帖置顶 2016-02-22 12:26:17
liwentao2010: 金币+10, 有意义，铁元素是个很好的东西，值得花时间研究；此外，可以做一期铜元素的专题 2016-02-22 12:28:13
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带个头，介绍一下大化所申老师团队的一个工作，通过对合成过程进行精确调控，获得了具有晶相和形貌可控的棒状结构的r-F2O3催化材料。通过精细的TEM表征，该材料优先暴露的{110}和{100}以及反尖晶石晶相使该材料具有更高的氧化还原性能，并在HN3-SCR反应中表现出优异的低温催化性能。 Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2989 –2993  1.png  2.png |
2楼2016-02-21 11:52:42
wonderfulong
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liwentao2010: 回帖置顶 2016-02-22 12:26:20
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前两天侯老师还推荐了关于氧化铁活性中心数量测量的帖子：https://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=9960435&fpage=1，老师很辛苦地为大家推荐，别让帖子沉了，有兴趣的虫友可以去看一下那篇文献，讲的很细致。 1.gif |
4楼2016-02-21 12:03:32
zyhou
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wonderfulong: 金币+10, 侯老师辛苦！ 2016-02-24 10:45:05
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我们最近也做了一点！看看前言： Iron (Fe) is one of the most abundant elements on earth and the sixth most abundant elements in the universe. It is of great importance to replace those noble metal based catalysts with artificial Fe-based materials for heterogeneous catalysis. Currently, Fe-based catalysts are widely used in ammonia synthesis [1], [2], [3] and [4], Fischer-Tropsch synthesis [5], and selective catalytic reduction of NOx with ammonia [6], and so on. Recently, it was reported that iron-based catalysts exhibited extraordinary performance for the direct coupling of methane to ethylene [7], for the oxygen-reduction reaction [8], and for selective hydrogenation of nitroarenes [9], where noble metals were required previously. And more recently, it was demonstrated that Fe-based nanohybrids were also capable to catalyze the graphitization of catkin [10], polymers [11], [12] and [13], and N-doped core–shell structured Fe/Fe3C in carbon nanotubes (CNTs) hybrids formed occasionally. These findings are particularly interesting since the in-situ formed Fe/Fe3C particles ‘etch’ into solid material, leaving CNTs behind, and iron species encapsulated inside CNTs or graphene are extremely active for oxygen reduction reaction [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16] and [17], and the selective hydrogenation [5] and [18]. These important achievements inspired us to explore a new strategy for the controlled synthesis and new application of Fe-based catalysts. Herein, we demonstrated a new, one-step, facile strategy for the controlled synthesis of N-doped graphene layers (G) encapsulated Fe3C nanoparticles that embedded in N-doped carbon nanotubes (denoted as Fe3C@G-CNT) through direct pyrolysis a mixture of glucose (or xylitol, or sucrose), melamine and FeCl3 at varied temperature. The resulting Fe3C@G-CNT composites were applied for catalytic hydrogenation reactions. To our best knowledge, it is reported for the first time that the well-designed Fe3C-based CNTs composites have a great potential for highly catalytic activity and stability for hydrogenation reactions. The prominent catalytic performance and low production cost prove that Fe3C@G-CNT hybrid is a promising candidate to substitute noble metal catalysts in academic research. |
12楼2016-02-24 10:30:32
zyhou
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